基于ANSYS Workbench的履带式路缘石滑模机履带支撑架有限元分析

以有限元分析软件ANSYS 19.0中Workbench模块为基础,对履带式路缘石滑模机履带底盘支撑架建立有限元模型,再对其结构进行有限元分析。通过静力学分析,可以得出支撑架的变形情况、应力和应变状态,判断结构设计的合理性;通过对滑模机履带支撑架模态分析,得出模态振型图,为履带结构的设计提供理论参考。     

三角形履带车轮结构瞬态冲击分析

提出了三角形履带轮系机构的动力学仿真方法,利用该方法建立了履带车辆1/2整车动力学模型并进行了瞬态冲击工况仿真.将仿真结果输入有限元模型,完成了对履带车轮主要结构的有限元计算.对计算结果进行了分析和改进.试制的三角履带轮系安装在样本上,试验结果表明,相同工况下,试验结果与仿真结果十分接近.     

履带底盘半主动悬架线性二次型最优控制

为了充分发挥半主动悬架性能,改善履带底盘的平顺性,研究了一种履带底盘半主动悬架线性二次型最优控制算法.在建立履带底盘半车七自由度动力学模型的基础上,设计线性二次型最优控制算法,并以E级随机路面不平度为激励信号,进行被动悬架、天棚-地棚混合控制策略和线性二次型最优控制策略的对比仿真试验,得到不同控制策略下的时域响应和频域响应特性.试验结果表明,采用线性二次型最优控制算法可使履带底盘加速度、速度和支重轮变形量均有不同程度的减小,有效地改善履带底盘的平顺性,并可以满足减震器可靠性要求和支重轮贴地性要求.     

多功能履带式静力压桩机的研发

为了解决目前市面上常用静力压桩机不方便转场和转位的问题,将履带底盘与附着式静力压桩机相结合,提出了多功能履带式静力压桩机的设计方案.介绍了该压桩机的主要结构和创新点,并对夹持压桩机构和履带底盘的设计原理与功能特点进行了具体分析.同时以上海市土层条件为例计算了压桩过程中的最大压桩阻力,并以此为依据对夹持压桩机构进行了有限元分析,分析结果符合要求,应力分布结果也为夹持压桩机构的改进设计提供了依据.     

建筑转换层支撑架的有限元分析

对建筑转换层支撑架进行了设计、详细论述了基于极限状态设计的支撑架计算方法,并提出了多层支撑架的施工荷载计算方法.不但用常规的稳定理论加以设计和验算,还引入了目前较为先进的有限元分析软件等参与设计,使转换层支撑架设计更为高效、合理.     

三角阵列超材料的声传播特性

为了使声波产生不同于传统天然声学材料的反常传输特性,采用COMSOL有限元方法模拟了声波在局域共振型声子晶体中的传播特性,给出了二维三组元局域共振型声子晶体的振动机制,并以原胞为基础构建了三角形阵列的声学超材料模型,探究声波与该模型内原胞间的局域共振特性。仿真结果表明,从三角阵列模型底边入射的平面点状及线状激励声源在受到模型的调控后都会重新在顶角处汇聚成焦点;通过入射由三角阵列构成的矩形模型能实现点源的低损耗搬移效果;将两至三个相同的三角阵列组合成平行四边形和梯形模型后会产生平面声波的变向传输。模拟结果显示,此种以原胞为基础的三角形声学超材料阵列模型,在共振频率下会产生反常声学现象,并且随着模型构造的改变,其共振特性也会随之变化,产生不同的反常声学现象。研究结果可为声隐身、声探测及声波低损耗定向传输等研究提供新思路。     

履带对地面的包络特性研究

借助于有限元技术和Matlab软件,利用路面功率谱密度函数构造不同空间频率下的正弦路面,建立了履带、负重轮的有限元模型,研究了履带在重力作用下的变形,得到履带对起伏土路、砂石路、戈壁路、铺面路的包络系数、包络效果及功率谱变化情况. 通过研究履带曲线与正弦地面之间的对应关系,得到4种典型路面下履带对地面的滤波函数. 实现了对4种典型路面的滤波分析,可以直接应用到对道路谱进行修改,为整车道路模拟系统直接对负重轮进行道路激励加载提供理论依据.      

基于ANSYS的弧面三角闸门自振特性研究

水工闸门设计时需考虑闸门整体的自振频率,避免水流脉动作用使闸门产生强烈共振.本文以某船闸弧面三角闸门的动力学问题为背景,重点分析流固耦合效应对闸门整体结构自振特性的影响,并基于有限元分析软件ANSYS建立弧面三角闸门的数值分析模型,计算出闸门在不同门前水体宽度和高度下的自振频率和振型.结果表明,水体产生的流场对闸门自振特性有显著影响.     

多功能婴儿车设计研究

在传统婴儿车的基础上设计了一种新型的多功能婴儿车,介绍了多功能婴儿车主要零部件的设计过程。设计主要包括可升降车轮、连杆式履带、转轴和平衡哄睡装置,通过这些机械结构的相互配合可完成上下楼梯、辅助学步、紧急制动和哄睡等动作。利用有限元分析软件计算获得底盘最大极限载荷响应情况,最大应力是2.1MPa,满足强度要求,各项设计能够保证产品可靠性和紧凑度。     

履带自张紧式主臂可变构型机器人机构原理与越障分析

研究一种主臂可变构型履带自张紧式救援机器人,针对履带张紧问题,应用椭圆形成原理,能够从理论上保证机器人构型变化时履带的形变量为0 mm,从而可以获得更好的履带张紧效果;通过引入摆臂三角轮机构丰富了构型变化,提高机器人的越障性能.对机器人攀爬台阶、斜坡及爬越沟道的运动机理进行分析,建立运动学模型.研究结果表明:机器人的实际越障性能与理论计算结果相符,具备良好的越障能力.